调幅信号处理
① 信号调制常用的三种方法是
信号调制常用的三种基本方法是:调幅、调频和调相。
1、振幅调变,简称为调幅,,通过改变输出信号的振幅,来实现传送信息的目的。一般在调制端输出的高频信号的幅度变化与原始信号成一定的函数关系,在解调端进行解调并输出原始信号。
2、调频就是对无线电进行信息加载,得到调制波。它是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式,通过利用载波的不同频率来表达不同的信息。
3、调相是载波的相位对其参考相位的偏离值随调制信号的瞬时值成比例变化的调制方式相。调相和调频有密切的关系。调相时,同时有调频伴随发生;调频时,也同时有调相伴随发生,不过两者的变化规律不同。
(1)调幅信号处理扩展阅读
1984年,Liedtke F F提出了运用信号幅度、频率、差分相位直方图和幅度、频率方差等特征参数进行数字信号的调制识别方法。1988年,DeSimio M P等人使用从信号偶数次幂、频谱和包络中提取的特征参数,运用自适应的方法来进行信号的调制识别。
在无线传输中,信号是以电磁波的形式通过天线辐射到空间的。为了获得较高的辐射效率,天线的尺寸一般应大于发射信号波长的四分之一。而基带信号包含的较低频率分量的波长较长,致使天线过长而难以实现。
通过调制,把基带信号的频谱搬至较高的载波频率上,可以大大减少辐射天线的尺寸。另外,调制可以把多个基带信号分别搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。
最后,调制可以扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,提高传输的信噪比。信噪比的提高是以牺牲传输的带宽为代价的。因此,在通信系统中,选择合适的调制方式是关键。
② 解调的方法
解调的方式有正弦波幅度解调、正弦波角度解调和共振解调技术。
正弦波幅度解调
从携带消息的调幅信号中恢复消息的过程。这种方式应用得最早,现代仍广泛地用于广播、通信和其他电子设备。早期的键控电报是一种典型的调幅信号。对这类信号的解调,通常可用拍频振荡器(BFO) 产生的正弦振荡信号在一非线性器件中与该信号相乘(差拍)来实现。差拍输出经过低通滤波即得到一断续的音频信号。这种解调方式有时称为外差接收。
标准调幅信号的解调可以不用拍频振荡器。调幅信号中的载波实际上起了拍频振荡波的作用,利用非线性元件实现频率变换,经低通滤波即得到与调幅信号包络成对应关系的输出。这种方法属于非相干解调。
单边带信号的解调需要一个频率和相位与被抑制载波完全一致的正弦振荡波。使这个由接收机复原的载波和单边带信号相乘,即可实现解调。这种方式称为同步检波,也称为相干解调。
正弦波角度解调
从带有消息的调角波中恢复消息的过程。与频率调制相逆的称为频率解调,与相位调制相逆的称为相位解调。频率解调通常由鉴频器完成。当输入信号的瞬时频率fi正好为f0(载波频率),即fi=f0时,鉴频器输出为零;当fi>f0时,鉴频器输出为正,fi<f0时则为负。传统的方法是把调频波变为调幅-调频波,然后用检波器来解调。为了防止调频信号的寄生调幅在解调过程中产生干扰,可在鉴频之前对信号进行限幅,使其幅度保持恒定。相位解调需要有一个作为参考相位的相干信号,所以相位解调属于相干解调。相位解调电路通常称为鉴相器。
脉冲调制信号的解调,脉冲幅度调制和脉冲宽度调制信号的解调都比较简单。这些信号的频谱中均含有较大的调制信号的频谱分量,对已调制信号直接进行低通滤波即可恢复其中所携带的消息。脉冲宽度调制信号中也含有较大的调制信号分量,可以用同样的方法实现解调。脉冲相位解调的方法是:先将脉冲调相波转变成脉冲调幅波或调宽波,然后再按脉冲幅度或脉冲宽度解调的方法恢复消息。
数字信号的解调方法,基本上与模拟信号解调相似,但有其固有的特点。
解调方法对通信与各种电子设备的抗干扰性能有很大关系,其中以相干解调的抗干扰性能为最佳。对于宽带调频信号,采用频率负反馈的解调方法也可以提高接收调频信号的抗干扰性。
解调过程除了用于通信、广播、雷达等系统外还广泛用于各种测量和控制设备。例如,在锁相环和自动频率控制电路中采用鉴相器或鉴频器来检测相位或频率的变化,产生控制电压,然后利用负反馈电路实现相位或频率的自动控制。
共振解调技术
共振解调技术,是振动检测技术的发展和延伸。它从振动检测技术技术分离并发展起来,在发展中融入声学、声发射、应变、应力检测而拓宽了其对于工业故障诊断的服务领域。
学术界对于共振解调技术常用Hilbort变换来作数学描述。在实际的工程应用中,用右图的图解说明也深入浅出的向您解释共振解调技术。
图中的A是含有故障冲击信息(图中以短直竖线表示,每一个竖线代表一次故障冲击)的常规振动波,从图A中,可以发现故障冲击信息被常规的振动所掩盖,直接对它作FFT分析得到的低频谱图D中,几乎看不到表明滚动工作面故障的冲击特征信息。图中的B是故障冲击所激发的高频谐振波(称之为共振,广义的共振),图中的C是B的包络波(称之为解调波)。由A到C的过程,就是所说的共振解调的过程。对照图中的C和A,不难发现,故障冲击的共振解调波,对故障冲击信息进行了放大、展宽,并剔除了常规的振动,并且共振解调波与原始的故障冲击信息一一对应,因此共振解调的信号处理过程,具有很好的信噪比。然后对图中的C作FFT分析,则得到的谱图E,比较E和D,经过共振解调的谱图,就没有了常规振动谱线的干扰,故障冲击的谱线也就清晰可见了。这就是共振解调技术,它能从常规振动中“一个不漏”地提取故障冲击信息。
③ 什么是解调解调有哪几种方式
一、解调:是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中,发送端用所欲传送的消息对载波进行调制,产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用,这就是解调。
二、解调的方式:有正弦波幅度解调、正弦波角度解调和共振解调技术三种方式:
1、正弦波幅度解调:从携带消息的调幅信号中恢复消息的过程。分为三种:
(1)早期的键控电报是一种典型的调幅信号。对这类信号的解调,通常可用拍频振荡器(BFO) 产生的正弦振荡信号在一非线性器件中与该信号相乘(差拍)来实现。差拍输出经过低通滤波即得到一断续的音频信号。这种解调方式有时称为外差接收。
(2)标准调幅信号的解调可以不用拍频振荡器。调幅信号中的载波实际上起了拍频振荡波的作用,利用非线性元件实现频率变换,经低通滤波即得到与调幅信号包络成对应关系的输出。这种方法属于非相干解调。
(3)单边带信号的解调需要一个频率和相位与被抑制载波完全一致的正弦振荡波。使这个由接收机复原的载波和单边带信号相乘,即可实现解调。这种方式称为同步检波,也称为相干解调。
2、正弦波角度解调:从带有消息的调角波中恢复消息的过程。与频率调制相逆的称为频率解调,与相位调制相逆的称为相位解调。频率解调通常由鉴频器完成。
3、共振解调技术:是振动检测技术的发展和延伸。它从振动检测技术技术分离并发展起来,在发展中融入声学、声发射、应变、应力检测而拓宽了其对于工业故障诊断的服务领域。
(3)调幅信号处理扩展阅读:
解调是调制的逆过程。调制方式不同,解调方法也不一样。与调制的分类相对应,解调可分为正弦波解调(有时也称为连续波解调)和脉冲波解调。正弦波解调还可再分为幅度解调、频率解调和相位解调,此外还有一些变种如单边带信号解调、残留边带信号解调等。同样,脉冲波解调也可分为脉冲幅度解调、脉冲相位解调、脉冲宽度解调和脉冲编码解调等。对于多重调制需要配以多重解调。
解调过程大体上包含两个主要环节:首先把位于载波附近携带有用信息的频谱搬移到基带中,然后用相应的滤波器滤出基带信号,完成解调任务。
脉冲调制信号的解调比较简单。例如脉幅调制和脉宽调制信号都含有很大的调制信号分量,可以用低通滤波器直接从脉冲已调波中将它们滤出,实现解调;有的脉冲已调波(如脉位调制、脉码调制等)中的调制信号分量较小,通常先把它们变为脉幅或脉宽调制信号,再用滤波器把有用信号滤出。
正弦波已调信号中不包含调制信号分量。解调时应先进行频率变换,把孕含在边带中的有用信号频谱搬移到适当的频带之内,再用滤波器或适当器件,把有用信号检出。
参考资料:解调网络
④ 【通信电子电路(高频)】“调幅信号”和“调制信号”分别代表什么
调制是信号处理技术的分类之一,而调幅是常用的调制方式之一,调幅归属于调制。版
“调制信号”是由权原始信息变换而来的低频信号。(http://ke..com/view/592629.htm)
用调制信号的参数去改变高频信号(载波)的参数,称为调制。常用的调制方式有:调幅、调频、调相等。
载波的振幅按照调制信号的规律而改变的调制方式称为“调幅”,经过调幅后的输出波形叫调幅波,调幅波携带有调制信号的信息。调幅波就是“调幅信号”。
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⑤ 为何要将调制信号进行微分或者积分处理
如何把调制信号进行处理跟调制方式有关。
比如是调频,可以先把信号积分然后进行调相,得到的就是原信号的调频。
⑥ 数据信号调制分为几种都有什么特点
您的问题有点条件不明,大概理解是用什么方法对信号进行调制。通常版,从无线通信的权角度而言,大致有幅度调制和频率调制,无线传输的电视信号采用了残留边带调制等常用方法;当然还可以采用脉位调制,相位调制等等。在信号处理中,例如微弱直流信号的处理中,为了达到高精度的处理目的,可以先将微弱直流信号通过斩波方式被调制成交流信号,处理后再还原的方式。
总之,调幅方式的干扰较大,这是由于其包络线容易被干扰所致;调频方式(或调角,或调相)方式的干扰较小,因为在这些调制方式中信息被寄生于频率偏移(或角度偏移,或相位偏移)的变化中,而容易被噪声或外部电磁干扰的幅度可以通过限幅的方式予以滤清。脉位调制通常用于脉冲信号调制。在现代开关电源中还广泛采用脉冲宽度调制(pwm)及软谐振等技术。总之,根据信号的模式不同,有各种各样的调制方法和原理,您的所问需要讲清您的目的。
⑦ 通讯原理中包络检波器的问题
包络检波(envelope-demolation)是基于滤波检波的振动信号处理方法,尤其对初期故障和信噪比较低的故障信号识别能力强。
将一段时间长度的高频信号的峰值点连线,就可以得到上方(正的)一条线和下方(负的)一条线,这两条线就叫包络线。包络线就是反映高频信号幅度变化的曲线。对于等幅高频信号,这两条包络线就是平行线,。 当用一个低频信号对一个高频信号进行幅度调制(即调幅)时,低频信号就成了高频信号的包络线。这样的信号称为调幅信号。 从调幅信号中将低频信号解调出来的过程,就叫做包络检波。也就是说,包络检波是幅度检波。 包格检波常用的方法是采用二极管进行单向过滤后再进行低通滤波。没有二极管而直接进行低通滤波的话,会使正、负包络线抵消,从而检不出低频信号。 除了包络检波,还有频偏(调频)检波,相移(或相位)检波等等。
调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程,通常称为检波。检波广义的检波通常称为解调,是调制的逆过程,即从已调波提取调制信号的过程。对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程;对调频波 ,是从它的频率变化提取调制信号的过程;对调相波,是从它的相位变化提取调制信号的过程。
工程实际中,有一类信号叫做调幅波信号,这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来,需要专门的电路,叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器,不论哪种振幅调制信号,都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是, 普通调幅信号来说,它的载波分量被抑制掉,可以直接利用非线性器件实现相乘作用,得到所需的解调电压,而不必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为包络。